KR100292166B1 - 실린더블럭제조형 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 다수의 실린더가 형성되는 실린더를 제조하기 위한 금형에 관한 것이다. 본 발명에 따른 금형은 용탕의 주입을 위한 게이트를 가지는 하형과, 하형의 상측에서 하형과 함께 용탕이 주입되어 냉각되는 공간부를 형성하는 상형, 및 상형과 하형에 의해 형성된 공간부의 적당한 위치에 설치되며 실린더에 대응되는 형상을 가지는 다수의 중자를 포함한다. 중자는 금속 재질로 형성되며, 그 일부분은 상형을 관통하여 외부로 연장된다. 또한, 용탕의 냉각 속도를 향상시키기 위한 냉각수가 주입되는 냉각수 통로가 중자의 내부에 형성된다.

Description

실린더 블록 제조용 금형

본 발명은 내부에 다수의 실린더가 형성되는 실린더를 제조하기 위한 금형에 관한 것이다.

일반적으로, 실린더 블록은, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진의 기초 구조물이며, 여기에는 여러 가지 부품이 설치되어 있다. 자동차용 엔진의 실린더 블록은 보통 일체 주조로 되어 있으며, 이러한 구조물에는 실린더와 실린더를 둘러싼 물재킷이 설치되어 있다. 실린더 블록의 상부에는 실린더 헤드가 설치되고, 하측에는 베어링을 사이에 두고 크랭크 샤프트가 설치된다. 이러한 실린더 블록은 상술된 바와 같이 엔진의 기초가 되므로 그 수명이 엔진 전체의 수명을 좌우하게 된다. 따라서, 설계, 재질, 제조 등에 있어 충분히 고려되어야 하며, 재료로는 내마멸성이나 내식성이 좋고, 주조와 기계가공이 쉬운 주철이 주로 사용되었으나, 최근에는 주조 기술의 발달과 설계 기술의 향상으로 경합금제 실린더 블록이 널리 생산되고 있다. 여기서, 경합금이란 주로 알루미늄을 의미한다.

한편, 이러한 실린더 블록의 주조를 위해서는 주물사를 이용하여 사형(砂形)을 만들어서 용탕을 주입하여 실린더 블록을 주조한다. 여기서 형상이 간단한 부품의 경우에는 사형이 상형과 하형 두 가지만 필요하다. 그러나, 실린더 블록과 같이 복잡한 형상을 가지는 제품의 경우에는 상형과 하형 사이에 들어가는 또 다른 사형으로서 여러 가지 중자가 필요하다. 예를 들어, 내부가 비어 있는 제품을 주조하는 경우, 상형과 하형만으로는 금형의 내부가 용탕으로 가득차게 되어 내부의 중공부가 형성되지 않는다. 따라서, 상형과 하형 사이에 제품의 중공부에 대응되는 형상을 가지는 중자가 삽입되어 상형 및 하형과 중자에 의해 형성되는 공간부에 용탕이 주입되는 것에 의해 중공을 가지는 제품을 성형할 수 있다.

도 1은 이러한 종래의 알루미늄 재질의 실린더 블록을 제조하기 위한 금형을 도시한 단면도다.

도시된 바와 같이, 실린더 블록을 제조하기 위한 금형은 금속 재질의 상형(1)과 하형(2), 및 실린더 블록의 내부, 즉 실린더를 형성하는 다수의 중자()을 포함한다. 여기서, 중자(3)들은 모두 샌드 코어(sand core)로 이루어져 있다.

또한, 하형(2)에는 게이트(4)가 설치되어 있다. 이 게이트(4)를 통해 금형 내부로 알루미늄 용탕이 주입된다.

이러한 실린더 블록을 제조하는 공법은 중력 주조법, 저압 주조법, 고압 주조법 등 크게 3가지로 구분될 수 있다. 중력 주조법은 품질은 좋으나 수율이 나쁜 단점이 있고, 고압 주조법은 고압에서도 견딜 수 있는 별도의 중자가 필요한 단점이 있다.

따라서, 실린더 블록의 제조 공법으로 저압 주조법이 널리 사용되고 있다. 그러나, 저압 주조법은 냉각 속도가 느리기 때문에 냉각과정에서 제품에 결함이 발생될 우려가 높은 단점이 있다.

본 발명은, 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 금형 내부로 도입된 용탕의 냉각 속도를 향상시킬 수 있는 실린더 블록 제조용 금형을 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 일반적인 실린더 블록을 도시한 평면도.

제2도는 종래의 알루미늄 재질의 실린더 블록을 성형하기 위한 금형을 도시한 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 실린더 블록 제조용 금형을 도시한 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 상형 2 : 하형

3 : 중자 4 : 게이트

5 : 중공부

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 실린더 블록 제조용 금형은 용탕의 주입을 위한 게이트를 가지는 하형과, 하형의 상측에서 하형과 함께 용탕이 주입되어 냉각되는 공간부를 형성하는 상형, 및 상형과 하형에 의해 형성된 공간부의 적당한 위치에 설치되며 실린더에 대응되는 형상을 가지는 다수의 중자를 포함한다. 중자는 금속 재질로 형성되며, 그 일부분은 상형을 관통하여 외부로 연장된다. 또한, 용탕의 냉각 속도를 향상시키기 위한 냉각수가 주입되는 냉각수 통로가 중자의 내부에 형성된다.

[실시예]

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 블록 제조용 금형이 도 3에 도시되어 있다. 참고로, 본 실시예의 도면에서는 종래 기술의 설명에서 인용된 부분과 동일한 부분에 대해 동일한 참조 부호를 부여한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 블록 제조용 금형은 금속 재질의 상형(1)과 하형(2), 및 다수의 중자(3)를 포함한다.

상형(1)과 하형(2) 사이에 용탕이 주입되어 냉각되는 공간부가 형성된다. 하형(2)에는 용탕이 주입되는 게이트(4)가 설치되어 있다.

다수의 중자(3)는 실린더에 대응되는 형상을 가지고 공간부의 적당한 위치에 설치된다. 여기서, 중자(3)들은 금속 재질로 이루어져 있으며, 그 일측이 상형(1)을 관통하여 외부로 돌출되어 있다. 그리고, 중자들의 내부에는 냉각수 통로(5)가 형성되어 있다.

용탕은 게이트를 통해 상, 하형(1,2) 사이의 공간부로 주입되어 채워진다. 용탕이 완전히 채워지고 나면, 중주(3)들의 냉각수 통로(5)로 냉각수가 주입된다. 중자들의 내부에 냉각수가 주입되는 것에 의해 상, 하형(1,2) 사이의 공간부에 채워진 용탕의 냉각 속도는 빨라진다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 실린더 블록 제조용 금형에 따르면, 중자가 금속 재질로 형성되고 중자의 내부에 냉각수 통로가 형성됨으로써, 냉각수 통로로 공급되는 냉각수에 의해 상형과 하형 사이의 공간부에 채워진 용탕의 냉각속도가 크게 향상될 수 있다. 따라서, 특히 저압 주조법에 의한 실린더 블록의 제조시 냉각 속도의 저하에 따른 실린더 블록의 품질 저하가 방지되는 장점이 있다.

한편, 본 발명은 상술된 특정의 바람직한 실시예에만 한정되지 아니하여, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 용탕의 주입을 위한 게이트를 가지는 하형과, 상기 하형의 상측에서 상기 하형과 함께 용탕이 주입되어 냉각되는 공간부를 형성하는 상형, 및 상기 상형과 하형에 의해 형성된 공간부의 적당한 위치에 설치되며 실린더에 대응되는 형상을 가지는 다수의 중자를 포함하는 실린더 블록 제조용 금형에 있어서, 상기 중자는 금속 재질로 형성되며, 그 일부분은 상형을 관통하여 외부로 연장되고, 용탕의 냉각 속도를 향상시키기 위한 냉각수가 주입되는 냉각수 통로가 상기 중자의 내부에 형성된 것을 특징으로 하는 실린더 블록 제조용 금형.

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